Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen im Kern eines Atoms, laut MJ Farabee, Autor von Chemistry 1: Atoms and Molecules. Die Anzahl der Protonen definiert die Identität eines Elements. und es bestimmt, wie viele Elektronen den Kern umgeben. Es ist die Anordnung dieser Elektronen, die den größten Teil des chemischen Verhaltens eines Elements bestimmt.
In einem nach steigender Ordnungszahl geordneten Periodensystem reihen sich Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften natürlich in derselben Spalte oder Gruppe auf. Zum Beispiel sind alle Elemente der Gruppe 1A relativ weiche Metalle, reagieren heftig mit Wasser und bilden 1+ Ladungen; alle Elemente der Gruppe 8A sind bei Raumtemperatur unreaktive, einatomige Gase. Mit anderen Worten, es gibt eine periodische Wiederholung der Eigenschaften der chemischen Elemente mit zunehmender Masse.
Im ursprünglichen Periodensystem von Dimitri Mendeleev aus dem Jahr 1869 wurden die Elemente nach zunehmender Atommasse geordnet. Zu diesem Zeitpunkt war der Kern noch nicht entdeckt worden, und die innere Struktur des Atoms war überhaupt nicht verstanden; Daher war die Atommasse der einzige zu verwendende Leitfaden. Nachdem die Struktur des Kerns verstanden war, wurde klar, dass die Ordnungszahl die Eigenschaften der Elemente bestimmt.